电路分析
杭州电子科技大学
主讲教师：卢旸
《电路分析》课程是高等学校工科通信工程、信息工程、信息对抗技术专业中培养学生电路分析能力的一门主干技术基础课，是学习专业课程和从事电路设计的必备基础，为后续专业课及电路理论进一步学习提供基础。
…
《电路分析》课程教学大纲
课程英文名 | Circuit Analysis | ||||
课程代码 | A0800520 | 课程类别 | 学科基础课 | 课程性质 | 必修 |
学 分 | 4 | 总学时数 | 64 | ||
开课学院 | 通信工程学院 | 开课基层教学组织 | 信息技术教研室 | ||
面向专业 | 通信工程、信息工程、信息对抗技术 | 开课学期 | 2,3 | ||
注：课程类别是指学科基础课/专业课；课程性质是指必修/选修。
一、 课程目标
《电路分析》课程是高等学校工科通信工程、信息工程、信息对抗技术专业中培养学生电路分析能力的一门主干技术基础课，是学习专业课程和从事电路设计的必备基础，为后续专业课及电路理论进一步学习提供基础。
通过传授电路的基础知识和电路分析的基本方法，达到本课程的课程目标：
课程目标⑴：能够利用KCL、KVL和元件VAR、常用电路分析方法、线性电路特性描述即时电路和动态电路；能够利用阻抗、导纳、相量和相量模型，应用相量法描述和分析正弦稳态电路；能够利用数学、物理的基本原理描述实际应用中的三相电路、变压器电路；
课程目标⑵：能够根据模型求解的结果，分析电路的工作原理、工作过程，确定各元件在电路中所起的作用。
二、 课程目标与毕业要求对应关系
《电路分析》支撑毕业要求⑴的指标点1-2、毕业要求⑵的指标点2-1，课程目标与相关毕业要求及其指标点的对应关系如表1所示。
表1 课程目标与毕业要求对应关系
毕业要求 | 指标点 | 课程目标 |
⑴ 工程知识：能够将从事信息通信领域工程技术工作所需的数学与自然科学、工程基础和专业知识用于解决信息通信领域的复杂工程问题。 | 1-2：掌握工程基础知识，能够应用其本概念、理论和方法分析实际问题。 | ⑴⑵ |
(2)问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达，并通过文献研究，分析通信工程领域复杂工程问题，以获得有效结论。（★通信工程专业） | 2-1掌握数学和物理基本方法，能够将工程问题转化、表述为数学问题进行分析。（★通信工程专业） | ⑴⑵ |
（2）问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达，并通过文献研究，分析信息对抗技术领域复杂工程问题，以获得有效结论。（★信息对抗技术专业） | 2-1掌握数学和物理基本方法，能够将工程问题识别、表述为数学问题进行分析。（★信息对抗技术专业） | ⑴⑵ |
（2）问题分析——能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达，并通过文献研究，分析信息工程领域复杂工程问题，以获得有效结论。（★信息工程专业） | 2-1掌握数学和物理基本方法，能够将工程问题转化、表述为数学问题进行分析。（★信息工程专业） | ⑴⑵ |
三、 课程目标与教学内容和方法的对应关系
《电路分析》课程目标与教学内容、教学方法的对应关系如表2所示。
表2 课程目标与教学内容、教学方法的对应关系
教学内容 | 教学方法 | 课程目标 | |
⑴ | ⑵ | ||
1.基本概念 | 讲授、提问 | ● | |
2.电路的分析方法 | 讲授、提问 | ● | ● |
3.线性电路的性质 | 讲授、提问 | ● | ● |
4.一阶动态电路分析 | 讲授、提问 | ● | ● |
5.二阶动态电路分析 | 讲授、提问 | ● | ● |
6.正弦稳态电路的分析 | 讲授、提问 | ● | ● |
7.三相电路 | 讲授、提问 | ● | ● |
8.耦合电路的分析 | 讲授、提问 | ● | ● |
该课程详细教学内容和方法如下所述。
1．基本概论
⑴主要内容
l 电路及电路模型，电路分析中的物理量，基尔霍夫定律
l 电阻元件，独立电源，受控源
l 单口网络及等效，双口网络及等效
⑵教学方法与要求
通过讲授、提问等教学方法，使学生能掌握电路模型、电压电流、独立电源、受控电压、等效变换等基本概念。
⑶重点难点
l 重点：电路模型的概念、电流电压的概念及参考方向、基尔霍夫定律、线性电阻伏安特性、理想电源特性、受控源受控特性、电源的等效变换、按VAR特性等效
l 难点：集中参数、关联方向、KVL/KCL、二极管单向导电性、受控源受控特性
2.电路的分析方法
⑴主要内容
l 支路电流法
l 节点电压法
l 网孔电流法和回路电流法
⑵教学方法与要求
通过讲授、提问等教学方法，使学生掌握支路电流法、节点电压法、网孔电流法等电路分析方法。
⑶重点难点
l 重点：支路电流法、节点电压法、网孔电流法
l 难点：节点电压法、网孔电流法
3. 线性电路的性质
⑴主要内容
l 线性电路的比例性、叠加原理
l 戴维南定理和诺顿定理
l 直流电路的最大功率传递定理
⑵教学方法与要求
通过讲授、提问等教学方法，使学生掌握叠加原理、戴维南定理、诺顿定理和最大功率传递定理等线性电路性质
⑶重点难点
l 重点：叠加原理、戴维南定理、诺顿定理和最大功率传递定理
l 难点：叠加原理、戴维南定理、诺顿定理和最大功率传递定理
4. 一阶动态电路分析
⑴主要内容
l 电容、电感元件及其性质
l 一阶动态电路零输入响应、零状态响应、完全响应
l 三要素法求一阶电路响应
⑵教学方法与要求
通过讲授、提问等教学方法，使学生掌握电容电感VAR、一阶动态电路分析方法
⑶重点难点
l 重点：电容电感VAR和三要素法分析一阶动态电路
l 难点：电容电感VAR和三要素法分析一阶动态电路
5. 二阶动态电路分析
⑴主要内容
l RLC串联电路描述
l 零状态响应
⑵教学方法与要求
通过讲授、提问等教学方法，使学生掌握二阶动态电路的描述与零状态分析
⑶重点难点
l 重点：二阶动态电路的描述与零状态分析
l 难点：零状态分析
6. 正弦稳态电路分析
⑴主要内容
l 正弦量、元件伏安特性、基尔霍夫定律的相量表示、阻抗、导纳等基本概念
l 正弦稳态电路分析、最大功率传输定理、叠加原理
l 有功功率、无功功率、视在功率、功率因数
l 频率特性、谐振
⑵教学方法与要求
l 通过讲授、提问等教学方法，使学生掌握正弦量、元件伏安特性、基尔霍夫定律的相量表示、阻抗、导纳等基本概念；掌握正弦稳态电路分析方法、最大功率传输定理、叠加原理应用；有功功率、无功功率、视在功率、功率因数的计算；掌握正弦稳态电路的频率特性、谐振分析
⑶重点难点
l 重点：正弦量、元件伏安特性、基尔霍夫定律的相量表示、阻抗、导纳等基本概念；正弦稳态电路分析方法、最大功率传输定理、叠加原理应用；有功功率、无功功率、视在功率、功率因数的计算；正弦稳态电路的频率特性、谐振
l 难点：正弦稳态电路分析方法、最大功率传输定理、叠加原理应用；功率因数分析；正弦稳态电路的频率特性、谐振
7. 三相电路
⑴主要内容
l 三相电源
l 负载星型、三角形链接的三相电路分析
⑵教学方法与要求
通过讲授、提问等教学方法，使学生掌握负载星型、三角形连接的三相电路分析方法
⑶重点难点
l 重点：负载星型、三角形连接的三相电路分析方法
l 难点：负载星型、三角形连接的三相电路分析方法
8. 耦合电路的分析
⑴主要内容
l 耦合电感的VAR和等效电路
l 耦合电路的交流稳态分析和理想变压器电路分析
⑵教学方法与要求
通过讲授、提问等教学方法，使学生掌握耦合电感的VAR和等效电路，能分析交流稳态耦合电路和理想变压器电路
⑶重点难点
l 重点：交流稳态耦合电路和理想变压器电路分析
l 难点：交流稳态耦合电路和理想变压器电路分析
四、 实践环节及要求
详见《电路分析实验》课程教学大纲。
五、 与其它课程的联系
后续课程：模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、通信电路。
六、 学时分配
总学时64学时，其中讲课59学时，习题5学时。如表3所示。
表3 《电路分析》 学时分配表
教 学 内 容
| 讲课时数 | 实验时数 | 实践学时 | 课内上机时数 | 课外上机时数 | 自学时数 | 习题课 | 讨论时数 | |
第1章 基本概念 | 6 | ||||||||
第2章 电路的分析方法 | 7 | 2 | |||||||
第3章 线性电路的性质 | 7 | 2 | |||||||
第4章 一阶动态电路分析 | 9 | 1 | |||||||
第5章 二阶动态电路分析 | 2 | ||||||||
第6章 正弦稳态电路的分析 | 18 | ||||||||
第7章 三相电路 | 2 | ||||||||
第8章 耦合电路的分析 | 8 | ||||||||
合 计 | 59 | 5 | |||||||
总 计 | 64 | ||||||||
七、 课程目标达成途径及学生成绩评定方法
1．课程目标达成途径
课程目标的达成途径如表4所示。
表4 课程目标与达成途径
课程目标 | 达成途径 |
⑴ | 以引导式、启发式和总结式教学方法为主，通过重点/难点内容讲解、课后作业、进行随堂提问，帮助学生掌握运用KCL、KVL和元件VAR、常用电路分析方法、线性电路特性描述即时电路和动态电路；掌握运用阻抗、导纳、相量和相量模型，应用相量法描述和分析正弦稳态电路；掌握运用数学、物理的基本原理描述实际应用中的三相电路、变压器电路； |
⑵ | 以启发式、分析式和研讨式教学方法为主，针对相关重点/难点内容，组织学生开展自主学习，通过课后作业、布置学生文献查阅等模式，帮助学生运用所学电路知识对实际电路进行数学抽象、建模和求解，并根据计算结果分析电路工作过程和工作原理。 |
2．学生成绩评定方法
该课程为考试课程，考试方式为闭卷。该课程采用形成性评价与终结性评价相结合的评价方法，学期总评成绩由两部分构成：平时成绩，占比40%；期末考试成绩，占比60%。各部分的具体评价环节、关联课程目标、评价依据及方法和在总成绩中的占比，如表5所示。
表5 课程考核与成绩评定方法
考核项目 | 考核内容 | 考核关联的课程目标 | 考核依据与方法 | 占总评成绩的比重 |
平时成绩 | 作业及课堂表现 | ⑴ ⑵ | 作业：根据作业情况进行质量评价，每章作业统计1次，共计20分。 课堂提问：多次课堂提问表现，共计10分。 课堂练习：多次课堂练习，共计10分。 | 40% |
期末考试 | 闭卷考试 | ⑴⑵ | 考试成绩 | 60% |
总评成绩 | 100% | |||
八、 教学资源
表6 课程的基本教学资源
资源类型 | 资源 |
教 材 | 1.胡建萍等，电路分析，科学出版社，2006. （中文教材） |
参考书籍或文献 | 1. 李瀚荪，电路分析基础（第5版），高等教育出版社，2017（中文教材） 2. 邱光源，电路（第四版），高等教育出版社，1999. （中文教材） 3. 嵇英华，刘清.电路分析，电子工业出版社，2014（中文教材） 4. 金巨波，刘显忠.电路分析，西安电子科技大学出版社，2009（中文教材） 5. 劳五一，王淑仙，金传榆.机械工业出版社，2014（中文教材） |
教学文档 | 无 |
九、 课程目标、毕业要求指标点达成度定量评价
1.课程目标达成度评价
⑴课程目标达成度的评价环节及支撑课程目标的权重分配
本课程共2个课程目标，表示为课程目标(i)，i = 1, 2。为便于表示和计算，本课程定义了以下符号。
CG(i)：课程目标(i)达成度，其中i = 1, 2。
A：作业及课堂表现。
B：期末考试。
WA(i)：评价环节A支撑课程目标(i)的权重，其中i = 1, 2。
WB(i)：评价环节B支撑课程目标(i)的权重，其中i = 1, 2。
注：WA(i) + WB(i) = 1，其中i = 1, 2。详见表7。
VA：评价环节A的学生平均得分。
VB：评价环节B的学生平均得分。
表7 《电路分析》课程目标达成度的评价环节及支撑课程目标的权重分配表
课程目标 | 评价环节支撑课程目标的权重及符号表示 | |
作业及课堂表现 | 期末考试 | |
⑴ | WA(1)，0.4 | WB(1)，0.6 |
⑵ | WA(2)，0.4 | WB(2)，0.6 |
⑶ 课程目标达成度计算
根据上述的符号定义及表7的权重分配，课程目标(i)的达成度CG(i)可计算如下：
CG(i) = VA* WA(i) + VB * WB(i)
其中：i = 1, 2。
即得：
课程目标(1)的达成度：CG(1) =VA * 0.4+ VB * 0.6
课程目标(2)的达成度：CG(2) =VA * 0.4 + VB * 0.6
2.毕业要求指标点达成度评价
⑴课程目标支撑毕业要求指标点的权重分配
本课程的2个课程目标共同支撑了2个毕业要求指标点，为便于表示和计算，本课程还定义了以下符号。
GS(m-n)：毕业要求m的第n个指标点的达成度。即本课程所支撑的2个毕业要求指标点的达成度分别为GS(1-2)、GS(2-1)。
W(i)(m-n)：课程目标(i)支撑毕业要求(m-n)的权重，其中i = 1, 2。
注：W(1)(m-n) + W(2)(m-n) = 1
其中，(m-n)= (1-2), (2-1)。
详见表8。
表8 《电路分析》课程目标支撑毕业要求指标点的权重分配表
毕业要求 | 课程目标支撑毕业要求指标点的权重及符号表示 | ||
(1) | (2) | ||
1-2 | W(1)(1-2)，0.5 | W(2)(1-2)，0.5 | |
2-1 | W(1)(2-1)，0.5 | W(2)(2-1)，0.5 | |
⑵ 毕业要求指标点达成度计算
根据上述的符号定义及表8的权重分配，毕业要求(m-n)的达成度GS(m-n)可计算如下：
GS(m-n) = CG(1)* W(1)(m-n) + CG(2) * W(2)(m-n)
其中：(m-n)= (1-2), (2-1)。
即得：
毕业要求(1-2)的达成度：GS(1-2)= CG(1) * 0.5 + CG(2) * 0.5
毕业要求(2-1)的达成度：GS(2-1)= CG(1) * 0.5 + CG(2) * 0.5
十、 说明
本大纲规定了杭州电子科技大学通信工程专业《电路分析》课程的教学要求和教学规范，承担《电路分析》课程的教师须遵照本大纲安排授课计划、实施教学过程，完成学生学习成果评价、课程目标达成度评价和毕业要求指标点达成度评价。本大纲自2017级学生起实施。
十一、编制与审核
表9大纲编制与审核信息
工作内容 | 责任部门或机构 | 负责人 | 完成时间 |
编制 | 信息技术教研室 | 陈华华 | 2017年11月 |
审核 | 信息技术教研室 | 郭春生 | 2017年12月 |